本文为《OpenCV计算机视觉实战》课程的笔记。
ret, dst = cv2.threshold(src, thresh, maxval, type)
src:输入图,只能输入单通道图像,通常来说是灰度图
dst:输出图
thresh:阈值
maxval:当像素值超过了阈值(或小于阈值,根据type决定)所赋予的值
type:二值化操作的类型:
cv2.THRESH_BINARY
:超过阈值取maxval
,否则0cv2.THRESH_BINARY_INV
:BINARY的反转cv2.THRESH_TRUNC
:大于阈值部分设为阈值,否则不变cv2.THRESH_TOZERO
:大于阈值取0cv2.THRESH_TOZERO_INV
:反转thresh, maxval = 127, 255
ret, thresh1 = cv2.threshold(img_gray, thresh, maxval, cv2.THRESH_BINARY)
ret, thresh2 = cv2.threshold(img_gray, thresh, maxval, cv2.THRESH_BINARY_INV)
ret, thresh3 = cv2.threshold(img_gray, thresh, maxval, cv2.THRESH_TRUNC)
ret, thresh4 = cv2.threshold(img_gray, thresh, maxval, cv2.THRESH_TOZERO)
ret, thresh5 = cv2.threshold(img_gray, thresh, maxval, cv2.THRESH_TOZERO_INV)
titles = ['Orignal image', 'THRESH_BINARY', 'THRESH_BINARY_INV', 'THRESH_TRUNC', 'THRESH_TOZERO', 'THRESH_TOZERO_INV']
images = [img, thresh1, thresh2, thresh3, thresh4, thresh5]
for i in range(6):
plt.subplot(2,3,i+1),plt.imshow(images[i], 'gray')
plt.title(titles[i])
plt.xticks([]),plt.yticks([])
plt.show()
图像平滑的本质是卷积操作。常见的有均值滤波、高斯滤波、中值滤波。
详细介绍可以看这篇博文。
一种线性滤波器,将卷积核(窗口区域)中像素的平均值作为锚点上的像素值。
优点:效率高,思路简单。
缺点:会将图像中的边缘信息及特征信息“模糊”掉,从而丢失很多特征。
# 均值滤波
blur = cv2.blur(img1,(3,3))
cv_show('blur',blur)# 均值滤波
# 方框滤波:和均值滤波基本一样
box = cv2.boxFilter(img,-1,(3,3),normalize=False)
#-1表示自适应通道数
# normalize是一个归一化参数,若不进行归一化,那么一旦越界则使用255替代
cv_show('box',box)
一种线性滤波,利用二维高斯函数的分布对图像进行平滑。
根据高斯函数的特点,高斯滤波方法有以下优点:
高斯函数旋转对称,故在各个方向上平滑程度相同,不会改变图像的边缘走向。
※在实际应用过程中,卷积核不一定是对称的
高斯函数是单值函数,高斯卷积核的锚点为极值,在所有方向上递减,锚点像素不会受到距离锚点较远的像素影响过大,保证了特征点和边缘的特性。
在频域上,滤波过程中不会被高频信号污染。
# 高斯滤波
# 高斯模糊的卷积核里的数值是满足高斯分布,相当于更重视中间的(即越靠近中心的权重越大)
aussian = cv2.GaussianBlur(img1,(5, 5),1)
cv_show('aussian', aussian)
一种非线性滤波,在处理脉冲噪声以及椒盐噪声时效果极佳。
脉冲噪声:离散型噪声的总称,由时间上无规律出现的突发性干扰组成。
椒盐噪声:随机出现的白点或黑点。成因可能是影像讯号受到突如其来的强烈干扰而产生、类比数位转换器或位元传输错误等。
处理思路:将卷积核中像素值排序后的中值作为锚点的值。
优化:huang算法,基于像素直方图,从小到大累加像素直方图的值直到大于等于锚点在卷积核中的序号。详见博文。
# 中值滤波:用于去噪
# 用filter的中值替代原值
median = cv2.medianBlur(img1, 5)
cv_show('median', median)
将以上三种滤波结果组合后输出:
res = np.hstack((blur,aussian,median))
print(res)
cv_show('res', res)